城軌車輛駕駛模式切換研究

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摘 要：隨著城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)的快速發(fā)展，對(duì)運(yùn)營(yíng)服務(wù)質(zhì)量的要求越來(lái)越高，而城市軌道交通列車駕駛模式的正確建立和轉(zhuǎn)換直接影響到行車安全與運(yùn)營(yíng)效率。一套規(guī)范化且符合“故障導(dǎo)向安全”設(shè)計(jì)理念的軌道交通列車駕駛模式切換流程，對(duì)提高城市軌道交通列車運(yùn)行的安全系數(shù)和運(yùn)營(yíng)水平，以及城市軌道交通線路的互聯(lián)互通具有重要意義。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通；駕駛模式

中圖分類號(hào)：U284.48 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）11-0119-02

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各大城市的軌道交通建設(shè)均進(jìn)入了快速發(fā)展期，而城市軌道交通在社會(huì)生活和社會(huì)經(jīng)濟(jì)中的重要地位決定了城市軌道交通行車安全的重要性。一套規(guī)范化且符合“故障導(dǎo)向安全”設(shè)計(jì)理念的軌道交通列車駕駛模式切換流程，對(duì)提高城市軌道交通列車運(yùn)行的安全系數(shù)和運(yùn)營(yíng)水平，以及城市軌道交通線路的互聯(lián)互通具有重要意義，同時(shí)也可以提高自動(dòng)化水平，減少司機(jī)勞動(dòng)強(qiáng)度。

1 城軌車輛駕駛模式

城市軌道交通列車主要的駕駛模式有：自動(dòng)駕駛模式（ATO）、ATP監(jiān)督下的人工駕駛模式（ATP）、限制人工駕駛模式（SR）、車輛基地調(diào)車模式（SH）、切除ATP駕駛模式（IS）。

1.1 自動(dòng)駕駛模式（ATO）

ATO駕駛模式是正線上列車運(yùn)行的正常模式，即用于正線上列車的正常運(yùn)行。在這種駕駛模式下，車載ATO子系統(tǒng)根據(jù)ATP系統(tǒng)提供的地面速度限制信息、目標(biāo)速度、目標(biāo)距離、列車位置等信息，自動(dòng)的控制列車啟動(dòng)、加速、惰行、制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)區(qū)間的列車停車后的自動(dòng)啟動(dòng)、自動(dòng)運(yùn)行及車站定點(diǎn)停車。

在司機(jī)的監(jiān)督下，ATO子系統(tǒng)依照時(shí)刻表或調(diào)度員的命令自動(dòng)駕駛列車，列車在車站站臺(tái)精確停車后自動(dòng)打開車門或人工開門，目前，在ATO模式下一般采用人工關(guān)門方式，列車在停站結(jié)束后，發(fā)車計(jì)時(shí)器顯示0s時(shí)，司機(jī)關(guān)閉車門，當(dāng)車門全部關(guān)閉后，ATO發(fā)車指示燈點(diǎn)亮，司機(jī)按壓ATO啟動(dòng)按鈕，列車自動(dòng)啟動(dòng)并駕駛。

ATO駕駛模式是運(yùn)行等級(jí)最高的模式，在此模式下，列車的加速、惰行、制動(dòng)、精確停車、開門及折返等由車載信號(hào)設(shè)備控制，列車完全在ATP的保護(hù)下運(yùn)行。司機(jī)只負(fù)責(zé)對(duì)車載ATP/ATO設(shè)備的狀態(tài)顯示進(jìn)行監(jiān)督，并注意列車運(yùn)行時(shí)狀態(tài)、顯示的變化，必要時(shí)可人工干預(yù)，以保證列車運(yùn)行安全。

進(jìn)入ATO駕駛模式后，若系統(tǒng)設(shè)備正常，沒有人工干預(yù)，則此駕駛模式維持不變，若系統(tǒng)設(shè)備發(fā)生故障，ATP系統(tǒng)自動(dòng)采取措施，保證列車運(yùn)行安全。

1.2 ATP監(jiān)督下的人工駕駛模式（ATP）

ATP駕駛模式是一種受保護(hù)的人工駕駛模式，在這種駕駛模式下，司機(jī)根據(jù)駕駛室中的指示手動(dòng)駕駛列車，并監(jiān)督ATP顯示以及列車運(yùn)行所要通過的軌道、道岔和信號(hào)的狀態(tài)，列車的運(yùn)行速度受到列車自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)（ATP）的實(shí)時(shí)監(jiān)督，一旦列車速度接近ATP的限制速度，系統(tǒng)將向司機(jī)發(fā)送聲光報(bào)警以引起司機(jī)的注意，一旦列車速度接近ATP保護(hù)速度的限制速度，ATP系統(tǒng)將對(duì)列車實(shí)施制動(dòng)，在列車速度超過保護(hù)速度時(shí)實(shí)施常用制動(dòng)，在列車速度超過最大允許速度時(shí)實(shí)施緊急制動(dòng)。

1.3 限制人工駕駛模式（SR）

SR駕駛模式是一種受約束的人工駕駛模式，必須“謹(jǐn)慎運(yùn)行”，在這種模式下，司機(jī)根據(jù)地面信號(hào)或人工手信號(hào)指示，駕駛列車以不超過ATP限制速度運(yùn)行，并隨時(shí)準(zhǔn)備停車。如列車運(yùn)行速度超過ATP限制速度則產(chǎn)生緊急制動(dòng)。

當(dāng)安全門或屏蔽門故障、進(jìn)路準(zhǔn)備妥當(dāng)?shù)詹坏剿俣却a等特殊情況下，采用SR駕駛模式。在此模式運(yùn)營(yíng)情況下，根據(jù)不同的運(yùn)營(yíng)要求，由調(diào)度員指揮、車站值班員保證，列車按站間或聯(lián)鎖站間運(yùn)行。司機(jī)對(duì)列車運(yùn)行安全負(fù)責(zé)，必須時(shí)刻保持與調(diào)度員和車站值班員的聯(lián)系。

1.4 調(diào)車模式（SH）

SH模式主要用于車輛段內(nèi)的調(diào)車作業(yè)，當(dāng)車載設(shè)備打開電源時(shí)將轉(zhuǎn)入該模式，在該模式下，系統(tǒng)僅對(duì)列車的最高運(yùn)行速度進(jìn)行限制，當(dāng)列車運(yùn)行速度超過限制速度時(shí)輸出制動(dòng)。

SH模式是車輛基地內(nèi)走行的模式，若列車以本模式在正線走行，當(dāng)ATP車載設(shè)備通過地面應(yīng)答器時(shí)，將輸出緊急制動(dòng)，因此嚴(yán)禁在正線使用SH模式行車。

1.5 無(wú)ATP監(jiān)督的人工駕駛模式（IS）

在IS駕駛模式下ATP系統(tǒng)將不起任何作用，車載設(shè)備不能保證行車安全，列車的運(yùn)行安全由地面聯(lián)鎖設(shè)備和司機(jī)保證。當(dāng)聯(lián)鎖設(shè)備故障時(shí)，列車的運(yùn)行安全由車站值班員和司機(jī)保證。

城軌車輛個(gè)駕駛模式的適用情況為：正常情況下采用ATO自動(dòng)駕駛模式。當(dāng)ATO車載設(shè)備故障，但ATP設(shè)備正常時(shí)，采用ATP駕駛模式。當(dāng)安全門或屏蔽門故障、進(jìn)路準(zhǔn)備妥當(dāng)?shù)詹坏剿俣却a等特殊情況下，采用SR駕駛模式。列車在車輛段內(nèi)調(diào)車時(shí)，采用SH駕駛模式。當(dāng)列車反方向運(yùn)行、擔(dān)任救援列車或ATP設(shè)備故障時(shí)，采用IS駕駛模式按規(guī)定速度運(yùn)行。

2 城軌車輛駕駛模式切換流程

城市軌道交通列車駕駛模式的切換關(guān)乎運(yùn)營(yíng)安全，統(tǒng)一規(guī)范的操作流程對(duì)實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)線路的互聯(lián)互通具有重要意義，以下從車輛段作業(yè)和正線作業(yè)兩個(gè)方面分析城市軌道交通列車駕駛模式的切換方式。

2.1 車輛段作業(yè)

（1）段內(nèi)作業(yè)

列車在車輛段內(nèi)的作業(yè)按照地面信號(hào)機(jī)的顯示行車，在出入庫(kù)地方以及咽喉區(qū)設(shè)置有源應(yīng)答器，實(shí)現(xiàn)列車的防誤發(fā)功能，其作業(yè)均采用調(diào)車模式（SH）。車載ATP設(shè)備僅對(duì)列車的最大運(yùn)行速度進(jìn)行監(jiān)督，不會(huì)根據(jù)地面信號(hào)機(jī)的顯示調(diào)整其運(yùn)行停車點(diǎn)，也不監(jiān)督列車的運(yùn)行方向。

（2）列車進(jìn)段作業(yè)

正線車站相應(yīng)列車信號(hào)機(jī)及進(jìn)段信號(hào)機(jī)開放，列車按ATO自動(dòng)駕駛模式或ATP駕駛模式運(yùn)行，至進(jìn)段信號(hào)機(jī)外放轉(zhuǎn)換區(qū)段，按壓SH按鍵，切換到SH駕駛模式，以不超過限制速度運(yùn)行入庫(kù)。

（3）列車出段作業(yè)

出段列車以規(guī)定速度進(jìn)入轉(zhuǎn)換軌區(qū)段，由SH駕駛模式轉(zhuǎn)換為ATP駕駛模式或ATO自動(dòng)駕駛模式，當(dāng)出段信號(hào)機(jī)開放時(shí)，列車可按ATO自動(dòng)駕駛模式或ATP駕駛模式出發(fā)。

2.2 正線作業(yè)

從車輛段到正線時(shí)，司機(jī)人工駕駛列車以SH模式行駛至轉(zhuǎn)換區(qū)間，經(jīng)過轉(zhuǎn)換區(qū)間內(nèi)的婺源地面應(yīng)答器，列車通過無(wú)線向地面邏輯部發(fā)送在線位置。地面邏輯部根據(jù)列車在線位置計(jì)算停車點(diǎn)，并發(fā)送給車載設(shè)備。列車定位、通信建立、接收到停車點(diǎn)信息后自動(dòng)切換到ATP模式，無(wú)需人工操作。在指定位置停車后，司機(jī)操作將模式切換到ATO駕駛模式。司機(jī)確認(rèn)發(fā)車時(shí)機(jī)后，按下ATO發(fā)車按鈕，列車以自動(dòng)駕駛模式發(fā)車行駛至發(fā)車站臺(tái)。車門與屏蔽門聯(lián)動(dòng)打開，乘客上車，司機(jī)確認(rèn)發(fā)車時(shí)機(jī)后關(guān)門，按下ATO發(fā)車按鈕，列車以自動(dòng)駕駛模式開始運(yùn)行。

列車按正常運(yùn)行方向進(jìn)行追蹤作業(yè)時(shí)，以ATO駕駛模式為常用運(yùn)行模式，當(dāng)ATO設(shè)備故障或需要時(shí)，可改為ATP駕駛模式，這兩種模式均為正常的正線運(yùn)營(yíng)模式。

3 結(jié) 語(yǔ)

規(guī)范化且符合“故障導(dǎo)向安全”設(shè)計(jì)理念的軌道交通列車駕駛模式切換流程，對(duì)提高城市軌道交通列車運(yùn)行的安全系數(shù)和運(yùn)營(yíng)水平，以及城市軌道交通線路的互聯(lián)互通具有重要意義。全自動(dòng)駕駛系統(tǒng)是城市軌道交通的最佳化運(yùn)行方式，代表未來(lái)城市軌道交通技術(shù)的發(fā)展方向，文章可為今后規(guī)范和統(tǒng)一全自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的各級(jí)駕駛模式及切換邏輯提供參考。

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[3]苗吉祥，姜大慶.城市軌道交通車輛駕駛與制動(dòng)技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社，2012，7.

收稿日期：2018-3-11

作者簡(jiǎn)介：郝 旭（1984-），男，工程師，大學(xué)本科，主要從事城市軌道交通列車運(yùn)營(yíng)安全管理方面工作。

張 鑫（1985-），女，工程師，大學(xué)本科，主要從事城市軌道交通列車檢修管理方面的工作。